粘附的案例
華東理工大學(xué)劉潤輝教授課題組在促細胞粘附新材料領(lǐng)域獲得突破：設(shè)計和發(fā)現(xiàn)雙重機理的促細胞粘附β-氨基酸聚合物
圖1. β-氨基酸聚合物的合成及高通量篩選
通過共聚焦顯微鏡觀察到細胞粘附3小時后，DM50CO50表面的細胞鋪展情況與KRSR表面類似；24小時后，DM50CO50表面與RGD表面相當(dāng)，優(yōu)于KRSR表面。這提示了聚合物粘附的機理可能與RGD和KRSR多肽不同（圖2）。
圖2. 成骨細胞在聚合物表面上的粘附和增殖
因此作者運用RNA-seq深入全面的分析了成骨細胞在DM50CO50表面和RGD表面上粘附2天后的基因差異。GO富集分析和KEGG富集分析的結(jié)果指出，聚合物DM50CO50粘附成骨細胞的機理與細胞膜上的整合素結(jié)合及多糖結(jié)合的通路有關(guān)（圖3）。
圖3. 成骨細胞在聚合物表面上的粘附兩天后的RNA-seq分析
根據(jù)RNA-seq的分析結(jié)果，作者首先研究了成骨細胞在聚合物表面生長2天后，表面吸附的幾種常見細胞粘附蛋白的含量，發(fā)現(xiàn)聚合物表面的纖連蛋白和膠原蛋白含量較高，這與RNA-seq結(jié)果相互印證。同時，作者在有/無血清培養(yǎng)的環(huán)境下，用EDTA抑制劑阻斷了整合素-配體結(jié)合的細胞粘附通路。作者發(fā)現(xiàn)在有血清培養(yǎng)的情況下加入EDTA后，聚合物表面的細胞粘附鋪展面積減小但仍然能夠粘附，說明聚合物粘附細胞的機理中有一部分來自于與整合素的相互作用，這得益于血清環(huán)境下聚合物表面上吸附的細胞粘附蛋白。與此同時，在無血清環(huán)境下加入EDTA后，聚合物表面的細胞粘附效果變化不大，這進一步說明聚合物粘附細胞的機理還包括除整合素以外的其他作用方式。進一步地，作者在無血清培養(yǎng)的條件下用肝素酶和透明質(zhì)酸酶處理細胞表面，發(fā)現(xiàn)去除細胞膜表面上的多糖后，細胞粘附效果有所減弱（圖4）。
展開 四川大學(xué)鄒華維教授團隊《AFM》：空間極端環(huán)境用仿生可逆粘附材料
四川大學(xué)鄒華維教授團隊夏爽特聘副研究員等與青島科技大學(xué)李志波教授團隊合作，圍繞仿生可逆粘附材料的空間應(yīng)用需求，以提升其空間耐受性能，尤其是低溫耐受性和耐輻射性為目標(biāo)，通過一步法陰離子開環(huán)共聚合成了含苯基的聚二甲基硅氧烷彈性體（p-PDMS，圖2）。對p-PDMS的理化分析表明，少量苯基的引入即可完全抑制PDMS的低溫結(jié)晶，使得該類彈性體可在低至-120℃時依舊保持良好的高彈性（圖3）。
圖2 一步法陰離子開環(huán)聚合制備p-PDMS預(yù)聚體
圖3 不同苯基含量p-PDMS彈性體在不同溫度下的壓縮（a-c）及拉伸性能（d-f）
對基于一步成型制備的p-PDMS仿生可逆粘附材料的粘附性能評估結(jié)果表明，p-PDMS仿生可逆粘附材料室溫狀態(tài)的粘附強度可以很好地維持到低至-120℃。相比之下，基于相同合成方法制備的PDMS仿生可逆粘附材料在其結(jié)晶溫度以下（約-65℃），粘附強度降低了50%以上。-120℃百周期循環(huán)粘附實驗進一步表明，p-PDMS仿生可逆粘附材料的長時粘附-脫附性能可良好維持（圖4）。然而，PDMS仿生可逆粘附材料由于其低溫下的塑性形變，以及周期性預(yù)負載受力過程對表面微結(jié)構(gòu)造成的累積形變，導(dǎo)致其后續(xù)粘附過程界面的非共形接觸及應(yīng)力傳遞不均，最終導(dǎo)致其循環(huán)粘附強度出現(xiàn)顯著下降（圖5）。研究工作同時考察了高溫及伽瑪輻照對材料性能的影響。實驗結(jié)果表明，p-PDMS高溫?zé)岱€(wěn)定性能優(yōu)異，可在100℃高溫環(huán)境良好維持其粘附性能。相較于PDMS，苯基的引入則可在一定程度上降低輻射損傷，尤其是在高劑量下。
展開 綜述》魯東大學(xué)初曉曉/徐文龍/孫昌梅：生物粘附水凝膠的性能和應(yīng)用
【摘要】
近年來，生物粘附水凝膠由于其出色的性能而受到研究人員的廣泛研究。
通過設(shè)計生物粘附水凝膠的特性，它們可以合理地應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)。因此，這種實用性促使了許多具有優(yōu)異性能的生物粘附水凝膠的誕生。
最近
，
魯東大學(xué)
初曉曉博士
/
徐文龍博士
/
孫昌梅教授
團隊綜述
了
通過研究生物粘附水凝膠領(lǐng)域的進展，總結(jié)了水凝膠在生物粘附方面的特性，包括粘附性、生物相容性、降解性和抗菌性能。
此外，
團隊
還總結(jié)了生物粘附水凝膠在傷口敷料、組織修復(fù)、細胞粘附和可穿戴傳感器中的應(yīng)用。最后，
團隊
對生物粘附水凝膠的研究進行了總結(jié)和展望，希望為生物粘附水凝膠領(lǐng)域的研究進展提供有價值的參考。
相關(guān)論文以題為
A review of the properties and applications of bioadhesive hydrogels
發(fā)表在《P
olymer Chemistry
》上。
主圖
生物粘附水凝膠的特性
圖
1 水凝膠通過弱相互作用生物粘附的機理圖。
(A)水凝膠通過氫鍵和疏水相互作用形成粘附；(B)水凝膠通過兒茶酚/氨基與組織之間的多重弱相互作用形成粘附；(C)–N
+
(R)
3
和 –SO
3
-
在水凝膠網(wǎng)絡(luò)上的示意圖。
圖
2 水凝膠通過共價鍵生物粘附的機理圖。
(A) 生物粘附潛在機制的示意圖。(B)液體繃帶示意圖：NB-CMC/CMC 光敏水凝膠作為急救組織粘合劑。(C)受貽貝啟發(fā)的 PLGA/ALG-CHO-鄰苯二酚粘合劑可注射水凝膠的示意圖。
展開 ：力學(xué)性能自增強的高透明離子凝膠用于水下超強粘附
近期，武培怡教授課題組設(shè)計了一種具有力學(xué)性能自增強能力的離子凝膠，打破了力學(xué)強度與界面適應(yīng)性之間矛盾，實現(xiàn)了水下超強粘附。離子凝膠（IG）是由含氟聚離子液體poly[MATAC][TFSI]和相應(yīng)的離子液體單體[MATAC][TFSI]組成。由于C-F鍵固有的疏水性，IG可以破壞水合層，并實現(xiàn)水下粘附。此外，由于IG內(nèi)的[MATAC][TFSI]可以進一步被聚合，聚合后可大大提高IG的力學(xué)強度。結(jié)果表明，利用離子凝膠聚合前良好的界面相容性和聚合后較高的力學(xué)強度，可以實現(xiàn)強而穩(wěn)定的水下粘附。水下粘附強度高達5.18±0.27 MPa，比文獻中大多數(shù)的水下膠黏劑粘附強度提高了一至兩個數(shù)量級。此外，IG具有廣泛的環(huán)境適應(yīng)性，能夠在強酸（1 M HCl）、強堿（1 M NaOH）和高濃度鹽（1 M NaCl）溶液中實現(xiàn)強力粘附。基于離子凝膠，武培怡教授課題組還制備了一種防水透明膠帶。與商用透明膠帶相比，這種防水透明膠帶可在潮濕和水環(huán)境中保持優(yōu)異的粘附強度，并且能夠完成修補工作。相關(guān)論文以“A Highly Transparent Ionogel with Strength Enhancement Ability for Robust Bonding in Aquatic Environment”為題，發(fā)表在《Mater. Horiz.》上。
圖1. 離子凝膠的水下粘附過程及其力學(xué)自增強性能和截面適應(yīng)性。
在水環(huán)境中，水分子可以在基質(zhì)表面形成水合層。當(dāng)IG被壓在基板上時，由于IG的疏水性，水合層被破壞，形成粘附，并且由于較低的力學(xué)強度，IG能夠完全適應(yīng)粗糙的基板表面。
圖2. 離子凝膠原位聚合前后的水下粘附強度。
展開 
四川大學(xué)趙長生教授、趙偉鋒教授團隊AHM：具有可變粘附性和光熱殺菌能力的不對稱水凝膠用作多功能傷口敷料
在實際應(yīng)用中，一個理想的傷口敷料除了能夠保持傷口濕潤潔凈以外，還應(yīng)使傷口部位免受細菌侵害，同時在更換敷料時能夠減弱粘附力以達到輕松揭除的效果。然而，開發(fā)一種具有可調(diào)節(jié)粘附的非抗生素依賴性抗菌水凝膠以實現(xiàn)按需去除仍然是一個挑戰(zhàn)。在此，研究人員設(shè)計了一種具有近紅外觸發(fā)粘附性變化和光熱殺菌的不對稱水凝膠，由N-異丙基丙烯酰胺和丙烯酸交聯(lián)聚合制備，摻雜比例不一的導(dǎo)電PPy-PDA 納米粒子并在沉降過程中形成梯度分布。所形成的溫敏水凝膠不僅具有組織粘合性，而且由于PPy-PDA NPs的光熱轉(zhuǎn)換能力，能夠?qū)崿F(xiàn)NIR引發(fā)的光熱殺菌以及可變粘合性，從而實現(xiàn)敷料的按需去除。相關(guān)論文近日被《Advanced Healthcare Materials》（影響因子為7.367）接收。四川大學(xué)趙偉鋒教授為本文通訊作者，碩士研究生馮蘭為本文第一作者。
首先通過SEM、DLS、UV-vis光譜等多種方式對PPy-PDA納米粒子和P(NIPAm-AA)水凝膠的形貌、基本性能等進行了表征，證明了納米粒子具有NIR響應(yīng)性以及其在凝膠基體中具有的梯度分布。
對納米粒子分布不同的三種凝膠的光熱性能和機械性能分別進行表征，結(jié)果顯示具有梯度分布的PNA-G凝膠具有最佳的光熱轉(zhuǎn)換能力以及力學(xué)性能。
用PNA-G凝膠進行的粘附能力測試顯示，凝膠在多種基材上都具有較好的粘附性。選擇其中兩種基材進行進一步的粘附性變化實驗，由NIR光照射粘附位置不同時間后，觀察到最大剪切強度有明顯下降，表明粘附能力的減弱。
展開 東華大學(xué)武培怡教授團隊《Small》:“智能粘附”的多功能水凝膠離子皮膚生物傳感器
由于多種因素的相互作用，該水凝在各種親水或疏水的基底上具有良好的粘附性，尤其是在組織表面上的粘附作用更強。這些相互作用包括PAA和不同基質(zhì)之間的氫鍵作用、殼聚糖鏈和各種基體之間的疏水作用、水凝膠活性組分(PAA的羧基、QCS的羰基)和金屬離子之間的螯合作用。此外，QCS還可以作為橋接聚合物連接水凝膠和生物組織表面。在生理條件下，QCS中的帶正電荷的胺基團和季銨鹽基團可以通過靜電作用吸附在組織表面，使QCS中的伯胺基團與PAA水凝膠基質(zhì)以及組織表面的羧基共價結(jié)合。由于這兩種作用的協(xié)同作用，水凝膠在組織表面具有很高的粘附能。
圖3. 水凝膠的粘附性能及作用機理。
與傳統(tǒng)的粘附性水凝膠不同的是，QAAH不僅具有很強的皮膚粘附性，而且它的粘附強度可以根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)。QAAH在豬皮上37 °C下的粘附強度是20 °C下的5.5倍(圖4a)。相變后水凝膠的粘度比相變前增加了16倍(圖4b),而且粘度隨溫度的變化具有穩(wěn)定性和可逆性。水凝膠的溫度依賴性粘附機理如圖4c所示。根據(jù)二維紅外的測試結(jié)果，在相變過程中離子對解離，大量游離的羧基釋放形成氫鍵。隨著溫度的升高，PAA鏈中羧基二聚體之間形成強氫鍵，并與QCS鏈上的羥基之間形成氫鍵。水凝膠中羧基二聚體的增加可以同時促進氨基的質(zhì)子化從而提高組織粘附性。同時該水凝膠在體外細胞增殖實驗中表現(xiàn)出良好的生物相容性(圖4c,d)。這種由體溫觸發(fā)的粘附性可調(diào)材料可以作為新型皮膚傷口輔料，拓寬了柔性水凝膠材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用。
圖4. 水凝膠的智能粘附及生物安全性評估。
由于良好的導(dǎo)電性、pH響應(yīng)性和溫度響應(yīng)能力，該水凝膠被開發(fā)為高靈敏度生物傳感器。
展開 Sci.》用離心法對軟材料中的粘附進行高通量篩選試驗
離心粘附試驗和探針粘性試驗測量結(jié)果的比較。
圖 6. (A) 展示吞吐量的全板實驗示意圖。(B) 325 μm 半徑的粒子用于全板實驗。背景中的顆粒首先脫落，因為這些薄膜的粘性較低，顯示出“NU ROCKS”圖案。
總結(jié)
開發(fā)了一種高通量、快速且具有成本效益的離心粘附力學(xué)測試管道，可以使用易于訪問的實驗室設(shè)備和耗材來制備和表征粘附材料。獨特的離心沉積方法克服了滴注法的缺點，可以在多孔板的所有孔中沉積表面光滑、厚度均勻的薄膜。此外，離心粘附測試方法提供了一種定量測量，其結(jié)果由更標(biāo)準(zhǔn)的粘附測試驗證。團隊設(shè)想擴展我們基于離心力的方法以高通量測量其他機械性能，擴展先進材料表征的能力。該工作使粘合劑的高通量發(fā)現(xiàn)成為可能，并為材料界帶來了一種新穎的工具。此外，團隊希望將機械特性轉(zhuǎn)換為光信號的想法可以激發(fā)高通量機械測試的其他新過程。
參考文獻：
doi.org/10.1021/acscentsci.1c00414
版權(quán)聲明：「高分子材料科學(xué)」旨在分享學(xué)習(xí)交流高分子聚合物材料學(xué)等領(lǐng)域的研究進展。編輯水平有限，上述僅代表個人觀點。投稿，薦稿或合作請后臺聯(lián)系編輯。感謝各位關(guān)注！
展開 中山大學(xué)付俊教授團隊JMCB封面綜述：組織粘附型水凝膠生物電子學(xué)
近日，中山大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，聚合物復(fù)合材料與功能材料教育部重點實驗室付俊教授團隊?wèi)?yīng)邀在Journal of Materials Chemistry B雜志發(fā)表封面綜述文章：Tissue adhesive hydrogel bioelectronics，總結(jié)了近年來組織粘附型水凝膠在生物電子學(xué)器件方面的研究進展，重點闡述了粘附型水凝膠的制備、粘附機理，粘附型導(dǎo)電水凝膠的制備及其在可穿戴傳感器件、電子皮膚、可植入傳感器等領(lǐng)域的代表性應(yīng)用研究進展。文章的第一作者是中山大學(xué)2020級博士生李勝男，通訊作者是付俊教授。
圖1 組織粘附型水凝膠生物電子學(xué)的應(yīng)用
文章首先介紹了組織粘附型水凝膠與生物組織之間的主要粘附機制。水凝膠含有豐富的官能團，可通過共價鍵作用（席夫堿，邁克爾加成）、非共價鍵作用（氫鍵，陽離子-π鍵作用）、界面機械互鎖等方式與組織相粘結(jié)，形成與組織緊密貼合的界面。同時，文章介紹了導(dǎo)電水凝膠的代表類型，如：電子導(dǎo)電水凝膠，離子導(dǎo)電水凝膠等，闡述了它們的典型的制備方法，分析了基于導(dǎo)電水凝膠的柔性傳感器的代表性進展。
圖2 幾種代表性的組織粘附型水凝膠的粘附機制
將組織粘附機制應(yīng)用于導(dǎo)電水凝膠傳感器，可以制備出具有組織粘附型的水凝膠生物電子器件，國內(nèi)外研究團隊報道了多種可粘附在皮膚或其它組織器官表面的導(dǎo)電水凝膠傳感器，實現(xiàn)了對人體運動、汗液、脈搏、肌肉等多種信號的實時采集和傳輸。
展開 《AM》納米紋理形狀和表面能對電粘附-人機界面性能的影響
介紹
隨著觸摸屏的普及和基于電粘附的表面觸覺設(shè)備的商業(yè)化，捕捉手指
-設(shè)備界面內(nèi)的多物理現(xiàn)象及其交互的建模工具對于設(shè)計以較低成本實現(xiàn)更高性能和可靠性的設(shè)備至關(guān)重要。雖然電粘附已成功證明通過摩擦調(diào)制改變觸覺感知的能力，但手指-設(shè)備界面中的電粘附機制仍不清楚，部分原因是復(fù)雜的界面物理，包括接觸變形、毛細管形成、電場及其復(fù)雜的耦合尚未全面解決的影響。
摘要
最近，
德克薩斯農(nóng)工大學(xué)
Yuan Ma
博士
和
M. Cynthia Hipwell
教授
團隊
提出了
一個多物理場模型，用于預(yù)測納米級手指-表面觸覺相互作用的摩擦力
。將納米級多物理現(xiàn)象結(jié)合起來研究納米紋理和表面能在觸摸界面中的影響。以宏觀摩擦力測量作為驗證，該模型進
一步用于提出具有最大電粘附效應(yīng)和最小相對濕度和用戶排汗率敏感度的紋理。
該模型可以指導(dǎo)未來基于電粘附的表面觸覺設(shè)備和其他基于觸摸的人機界面的性能改進
。相關(guān)論文以題為
Nanotexture Shape and Surface Energy Impact on Electroadhesive Human–Machine Interface Performance
發(fā)表在《
Advanced
Materials
》上。
主圖
圖1
納米結(jié)構(gòu)形狀和表面能對電粘附性能影響的示意圖。
a) 兩種紋理玻璃（樣品 A 和樣品 B）上的觸覺和摩擦示意圖，有和沒有疏水涂層，由皮膚和不同高度和不同表面能的納米粗糙之間的毛細管力引起。
展開 西南交通大學(xué)魯雄團隊：仿貽貝雜化聚多糖基組織粘附性水凝膠用于無因子軟骨修復(fù)
然而，目前報道的粘多糖基水凝膠大多強度較弱，且粘多糖本身的負電荷不利于細胞的粘附和組織再生，制約其在軟骨修復(fù)中的應(yīng)用。
西南交通大學(xué)魯雄教授團隊，結(jié)合了具有細胞親和性的仿貽貝聚多巴胺和軟骨細胞外基質(zhì)主要成分硫酸軟骨素，制備了在無需外源性生長因子條件下用于軟骨修復(fù)的水凝膠。該水凝膠是通過將聚多巴胺和硫酸軟骨素形成的復(fù)合物（PDA?CS）摻入彈性的聚丙烯酰胺網(wǎng)絡(luò)中而形成的。由于在聚多巴胺和硫酸軟骨素復(fù)合物中存在動態(tài)的非共價相互作用，因此，水凝膠具有良好的壓縮性能、可回復(fù)性、以及高韌性，能夠滿足軟骨修復(fù)的力學(xué)性能要求。體外細胞培養(yǎng)實驗表明，水凝膠不僅有利于軟骨細胞的粘附和增殖，還能夠誘導(dǎo)骨髓間充質(zhì)干細胞向軟骨分化。體內(nèi)全層軟骨缺損修復(fù)的實驗證明該水凝膠能在不含外源性生長因子的條件下促進軟骨再生。綜上，該研究突破了傳統(tǒng)的粘多糖或中性聚合物水凝膠不利于細胞粘附的缺點，獲得了具有細胞親和性和組織性粘附性的聚多糖基水凝膠，是設(shè)計開發(fā)用于軟骨修復(fù)新型水凝膠的一大進步。
這一研究工作最近以“Mussel-Inspired Tissue-Adhesive Hydrogel Based on the Polydopamine–Chondroitin Sulfate Complexfor Growth-Factor-Free Cartilage Regeneration”為題在線發(fā)表于《ACS Applied Materials &Interfaces》。論文的第一作者為韓璐博士。該項工作得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金等項目支持。
圖文速遞
圖1 仿貽貝組織粘附性硫酸軟骨素水凝膠的設(shè)計思路。
（a）堿性氧化環(huán)境形成 PDA?CS 復(fù)合物。（b）自由基聚合形成仿貽貝組織粘附性硫酸軟骨素水凝膠（c）水凝膠植入軟骨缺損處。（d）CS?PAM水凝膠不利于細胞粘附。
展開 劉天西教授/張超研究員團隊：氫鍵網(wǎng)絡(luò)致密化策略構(gòu)筑高可拉伸、抗凍、自粘附的透明離子凝膠彈性體
圖2 高密度氫鍵結(jié)構(gòu)離子凝膠彈性體的力學(xué)強韌化機制和擴散行為的模擬計算結(jié)果 （a）具有5個接枝臂的離子凝膠彈性體的耗散粒子動力學(xué)模型；（b）拉伸和恢復(fù)過程中高分子鏈和氫鍵結(jié)構(gòu)取向和解取向的示意圖；（c）拉伸條件下隨氫鍵含量增加的應(yīng)力-應(yīng)變曲線和（d）高分子鏈有序度-應(yīng)變曲線；（e）不同氫鍵網(wǎng)絡(luò)密度的離子凝膠彈性體分子鏈段隨時間的擴散行為
高密度的多級氫鍵網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使得所制備的離子凝膠彈性體兼具了高力學(xué)強度和鏈段動態(tài)性，能夠同時實現(xiàn)高強高韌和室溫自修復(fù)/自粘附等性能。由于離子凝膠彈性體具有豐富的極性官能團，可自發(fā)粘附于塑料、玻璃、金屬等多種基體表面（圖3（a）），還能展現(xiàn)出較高的粘附強度（圖3（b）），并實現(xiàn)多次重復(fù)粘附，如在金屬表面經(jīng)20次重復(fù)粘附后仍具有較高的粘附強度（圖3（c））。離子凝膠彈性體同時具有較好的抗凍性，在-20℃~80 ℃的溫度范圍內(nèi)均具有較高的離子導(dǎo)電率（圖3（d））。高密度氫鍵結(jié)構(gòu)具有高可逆性，使得離子凝膠彈性體具有室溫自修復(fù)性能（圖3（e）），樣品經(jīng)切斷和自主修復(fù)后，其導(dǎo)電性能可快速恢復(fù)到初始水平（圖3（f））。
展開 
超強自愈、保水、抗菌、防污和組織粘附功能，專為透皮貼劑設(shè)計！
(c) DOPA@DNG 對皮膚的粘附。(d) DOPA@DNG 的重力粘附。(e) DOPA@DNG 對手指皮膚的適應(yīng)性。
圖
4
（a）拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線，（b）自恢復(fù)特性，（c）EIS曲線，（d）不同濃度ZnO NG的電阻率圖。
圖
5
(a) 兩層凝膠的制備過程，以及 DOPA@DNG 和 ZnO NG 連接處的光學(xué)顯微鏡圖像（插圖）。(b) 初始凝膠、DOPA@DNG 和兩層凝膠的溶脹試驗。(c) 初始凝膠、DOPA@DNG 和兩層凝膠在 28°C 和 56% RH 下儲存 0 天和 3 天的保水性。
圖
6
(a) 拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線。(b) 初始凝膠、DOPA@DNG 和兩層凝膠的自愈特性。(c) 水凝膠（初始凝膠、DOPA@DNG、兩層凝膠）在各種表面上的粘合強度。(d) 水凝膠緊密粘附在各種基材表面之間，包括磁鐵、玻璃、皮膚、葉子、圓柱形玻璃、磨砂塑料、聚四氟乙烯和塑料。(e) 兩層凝膠的電導(dǎo)率。
圖
7 防污機理和自潔性能測試。
圖
8
初始凝膠（A）、ZnO NG（B）、DOPA@DNG（C）和兩層凝膠（D）的抗菌性能：（a）抑菌圈；(b) OD 值。
總結(jié)
該團隊構(gòu)建了一種具有良好抗菌性能、持續(xù)粘附性和超高皮膚環(huán)境適應(yīng)性的功能性組織貼片的兩層凝膠。二層凝膠由于以
DOPA為基礎(chǔ)的兒茶酚基具有良好的自修復(fù)和自粘作用，具有較高的親膚性和抗損傷性，解決了傳統(tǒng)水凝膠貼片的粘連問題。ZnO NPs的引入提高了水凝膠的導(dǎo)電性和抗菌性能，降低了患者感染的可能性。
展開 《AFM》上海交通大學(xué)董常明：可調(diào)粘附/微孔/仿生/糖多肽水凝膠，快速止血和高效傷口愈合
圖3
糖多肽水凝膠的濕組織粘附和可注射性。
A) 濕組織粘附測試示意圖以及水凝膠和組織之間的界面相互作用。B)水凝膠對豬皮的粘合強度。C) 在扭曲條件下粘附在豬皮膚上的水凝膠的照片。D)通過注射水凝膠寫的字母。E) 即使在水閃條件下，水凝膠也能完全填充不規(guī)則的星形傷口。
圖4
這些糖多肽水凝膠的體外和體內(nèi)生物相容性。
A) 體外血液相容性和 B) 水凝膠的體外細胞相容性, C) 兔活/死細胞雙染色熒光圖像 在水凝膠表面孵育 24 和 48 小時的皮膚成纖維細胞，D）皮下植入后水凝膠的體內(nèi)組織相容性
。
圖5
這些糖多肽水凝膠的凝血和止血性能。
A)凝血指數(shù) (BCI) 對時間的依賴性，以及 B) 紅細胞和 C) 血小板在水凝膠上的附著。D)大鼠肝出血模型的圖示，E) 出血情況，F(xiàn)) 相對失血量，和 G) 不同水凝膠處理的大鼠肝出血模型的止血時間。
圖6
評估傷口愈合的全層大鼠皮膚缺損模型。
A)有代表性的傷口照片，B) 傷口閉合水平，以及 C) 每組時間演變的傷口區(qū)域圖
。
圖7
A) 低倍率和高倍率下 H&E 染色的組織學(xué)圖像（藍色箭頭：肉芽組織，黑色箭頭：真皮，綠色箭頭：毛囊，紅色箭頭：炎癥細胞，黑色比例尺 = 500
μ
m，紅色比例尺 = 50
μ
m）
。
B) 第 7 天和第 14 天每組中的炎癥細胞。C) 顯示傷口愈合過程的主要四個階段的圖表。D) 第 7 天肉芽組織的厚度和 E) 第 14 天真皮的厚度
。
展開 《Research》東華大學(xué)張超/劉天西: 致密氫鍵網(wǎng)絡(luò)增強極高韌性、快速自恢復(fù)和自粘附的離子導(dǎo)電水凝膠，用于人體運動檢測
(c) PAM-r-MVIC 在各種基材上的搭接剪切粘附曲線。(d) PAM-r-MVIC 在各種基材上的粘合機械強度。(e) PAM-r-MVIC-2 對金屬的粘附機械強度，用于各種剝離-粘附循環(huán)。(f) 照片顯示 PAM-r-MVIC-2 在豬皮上的自粘和剝離。(g) 照片顯示了在豬皮上經(jīng)過 100 次循環(huán)后的剝離和粘附過程。（h）PAM-r-MVIC 在各種基材上的自
粘附機制示意圖。
圖6
PAM-r-MVIC-2 的極端溫度耐受性和自愈性能。
(a) 從 -20 到 100°C 的離子電導(dǎo)率的溫度依賴性。(b) 不同溫度下的相對電阻變化。(c) 照片顯示低溫下的高柔韌性。(d) 照片顯示了 PAM-r-MVIC-2 在連接到用于點亮凸點的電路時的切割和自愈過程。(e) 切割和自愈前后的電阻。（ f ）切割和自愈過程不同時間后的相對電阻變化。
圖7
PAM-r-MVIC-2 在雙峰電容/電阻離子傳感器中的傳感性能。
(a) 雙峰傳感器設(shè)計的示意圖。(b) 電容模式下的靈敏度。不同 (c) 頻率和 (d) 力的壓力下的相對電容變化。(e) 相對電容變化的循環(huán)穩(wěn)定性。(f) 電阻模式下的靈敏度。在具有不同 (g) 頻率和 (h) 力的壓力下的相對阻力變化。(i) 相對阻力變化的循環(huán)穩(wěn)定性。
圖8
可穿戴
PAM-r-MVIC-2 雙峰傳感器監(jiān)測復(fù)雜的人體運動。
在檢測 (a, b) 手指彎曲、(c, d) 手腕彎曲和 (e, f) 吞咽時記錄的實時電阻和電容信號。在相應(yīng)的測量過程中拍攝了插圖。
展開 港中文邊黎明《Science Adv.》2秒自成膠PEI/PAA強濕粘附以促進胃腸道穿孔的愈合
【科研摘要】
由于界面水的干擾和粘合劑與組織的相互作用有限，在濕組織上實現(xiàn)生物粘合劑的強粘附仍然是一個挑戰(zhàn)和迫切的臨床需求。最近，
香港中文大學(xué)
邊黎明教授
報告了一種
自成膠和粘性聚乙烯亞胺和聚丙烯酸
(PEI/PAA) 粉末，由于聚合物之間的強物理相互作用，它可以在 2 秒內(nèi)吸收界面水以原位形成物理交聯(lián)的水凝膠
。
此外，物理交聯(lián)的聚合物可以擴散到基材聚合物網(wǎng)絡(luò)中以增強濕附著力。盡管存在過度的機械挑戰(zhàn)和組織表面不規(guī)則，PEI/PAA 粉末的表面沉積可以有效地密封受損的豬胃和腸道。
團隊
進一步證明 PEI/PAA 粉末是一種有效的密封劑，可增強大鼠
模型胃穿孔的治療效果
。
PEI/PAA 粉末的強濕粘附性、優(yōu)異的細胞相容性、對復(fù)雜位點的適應(yīng)性以及易于合成的特性使其成為眾多生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中很有前途的生物粘合劑。相關(guān)論文以題為Ultrafast self-gelling powder mediates robust wet adhesion topromote healing of gastrointestinal perforations發(fā)表在《Science Advances》上。
【主圖導(dǎo)讀】
圖
1 PEI/PAA 水凝膠的制備和性能。
圖
2 PEI/PAA 粉末的濕附著力。
圖
3 PEI/PAA 粉末在各種濕基材/組織上的附著力。
圖
4 PEI/PAA 粉末的傷口封閉和裝置固定能力。
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